198,223 research outputs found
Charles M. Stoffel
No full textCharles M. Stoffel was a pharmacist who worked in the Professional Pharmacy on Salt Lake City Main Street
Causes and consequences of genetic diversity in pinnipeds. Demographic, chemical, microbial and methodological studies
No full textStoffel M. Causes and consequences of genetic diversity in pinnipeds. Demographic, chemical, microbial and methodological studies. Bielefeld: Universität Bielefeld; 2018.Cotutelle Dissertation zwischen der Universität Bielefeld und der Liverpool John Moores Universit
Morphological and electronic properties of strongly boron-doped diamond films prepared by chemical vapor deposition
No full textIn dit werk ligt de focus op het groeien en het karakteriseren van dunne diamantlagen die vervaardigd zijn met ‘chemical vapor deposition’ (CVD). De bestudeerde
diamantlagen hebben een maximale dikte van 200 nm, bestaan uit vele kristallieten
met een gemiddelde diameter kleiner dan 100 nm en behoren tot het nanokristallijn
diamant (NCD).
In het eerste hoofdstuk worden de structuur en de bijzondere eigenschappen van
monokristallijn diamant beschreven. Aan de hand van het type onzuiverheden (stikstof, boor) en de hoeveelheid onzuiverheden wordt een classificatie gemaakt voor dit
mono-kristallijn diamant. Ook polykristallijn diamant wordt besproken en opgedeeld
in hoofdzakelijk microkristallijn en nanokristallijn diamant. Microkristallijn diamant
bevat kristallieten die gemiddeld groter zijn dan 500 nm en nanokristallijn diamant
bevat kristallieten die gemiddeld kleiner zijn dan 500 nm.
In het tweede hoofdstuk wordt dieper ingegaan op het vervaardigen van synthetisch
diamant. Monokristallijn diamant wordt het makkelijkst vervaardigd onder hoge druk
en hoge temperatuur (HPHT) maar is helemaal niet zo zuiver als CVD diamant. Het
kan wel gebruikt worden als basis om een zeer zuivere CVD diamantlaag op af te
zetten. Dunne diamantlagen worden voornamelijk vervaardigd door een geschikt
staal (silicium, zuiver glas, ...) onder te dompelen in een suspensie van detonatie diamant-korrels welke een gemiddelde diameter van 5 − 10 nm hebben. Een
enkelvoudige laag van deze korrels blijft na spoelen met water over en kan dan met
behulp van CVD uitgroeien tot een gesloten NCD-laag. De groei gebeurt op relatief
lage temperatuur (≈ 800◦C) en op lage druk (≈ 30 mbar). Een overvloed aan waterstofgas en een beetje methaangas (0.5% tot 10%) worden met behulp van microgolven tot een plasma gebracht waardoor het kristalrooster van het diamant wordt uitgebreid. Dit gebeurt door een aaneenschakeling van complexe radicalaire chemische
reacties. Door de additie van andere gassen kan men systematisch onzuiverheden
toevoegen in het kristalrooster van diamant. In dit werk werd trimethylboraan (TMB)
gebruikt om boorgedoteerd diamant (B:NCD) te vervaardigen. Deze p-type dotering
is 0.37 eV boven de valentieband gelegen en zorgt voor de blauwe kleur van het
diamant en voor elektrische geleiding. Concentraties van bijna 1022 cm−3 kunnen
worden behaald en bij concentraties van 1020 − 1021 cm−3
ligt de isolator−metaal
transitie. Boven deze transitie wordt diamant supergeleidend op temperaturen lager
dan 12 K.
In het eerste deel van hoofdstuk drie wordt nagegaan hoe sterk gedoteerde en waterstof getermineerde B:NCD lagen, gegroeid op zuiver glas, gereinigd kunnen worden met een sterk oxiderend mengsel. Dit onderzoek werd uitgevoerd aangezien
meerdere keren werd vastgesteld dat sterk boorgedoteerde lagen aangetast worden
en afbladeren tijdens het reinigen op hoge temperaturen met een sterk oxiderend
mengsel. Het gebruikte oxiderende mengsel bestaat uit 100 ml 95% zwavelzuur
(H2SO4) en 50 gr kaliumnitride (KNO3) verdunt met 100 ml water. Gedurende het
oxidatieproces, werden de stalen en het mengsel op een matige 95◦C gehouden
gedurende 17 uur. Contacthoekmetingen met waterdruppels werden voor, na 3 uur
en na 17 uur reageren uitgevoerd. De lagen bleken volledig intact te zijn en een
sterke daling in contacthoek werd waargenomen. Een niet destructieve methode
voor het reinigen en het oxideren van een oppervlak van een sterk gedoteerde B:NCD
laag werd bekomen.
In het tweede deel van hoofdstuk 3 wordt aan de hand van de Owens, Wendt, Rabel en Kaelble (‘OWRK’) methode de oppervlakte-energie van waterstof beëindigde
NCD (NCD:H) lagen bepaald. Eerst worden druppels van zuivere vloeistoffen afgezet
op het NCD:H waaruit de contacthoeken worden opgemeten. Met de gekende disperse en polaire oppervlakte-energieën van deze vloeistoffen en met de gemeten
waarden van de contacthoeken die ze maken met NCD:H wordt de waarde van de
oppervlakte-energie van NCD:H berekend (34 ± 5 mN/m). In een tweede experiment
worden alcohol(ethanol)/water mengsels gebruikt met waarden voor de disperse en
de polaire oppervlakte-energieën bekomen door Hong en Chen. De waarde van de
oppervlakte-energie voor NCD:H (30 ± 10 mN/m) is ongeveer dezelfde als in het
voorgaande experiment maar de fout erop is een stuk groter. In het derde experiment gaan de oppervlakte-energieën van de alcohol/water mengsels bepaald worden
door ijking op oppervlakken van verschillende polymeren met gekende oppervlakteenergieën. In het tweede experiment is dit volgens de literatuur op slechts één
polymeer uitgevoerd. De waarde van de berekende oppervlakte-energie van NCD:H
(16 ± 2 mN/m) bevat nu een groot polair deel wat niet meteen verwacht wordt en
is ongeveer halveert in waarde. In een laatste experiment worden de oppervlakteenergieën van de polymeren die gebruikt werden voor het ijken van de alcohol/water
mengsels eerst geijkt met zuivere vloeistoffen wat uiteindelijk dezelfde waarde voor
de oppervlakte-energie van NCD:H (16±4 mN/m) als in experiment drie oplevert. De
verhoogde polaire component van de oppervlakte-energie in de laatste twee experimenten is hoogst waarschijnlijk te wijten aan een grotere affiniteit van alcohol voor
het oppervlak van NCD:H waardoor de oppervlakte-energie van een alcohol/NCD:H
oppervlak in plaats van een NCD:H oppervlak wordt opgemeten. Uit de laatste experimenten kan besloten worden dat de bepaling van een oppervlakte-energie aan
de hand van contacthoekmetingen best met zuivere vloeistoffen en niet met alcohol/water mengsels uitgevoerd wordt.
Hoofdstuk vier handelt over ongedoteerde (intrinsieke) NCD lagen van 150 nm dik,
gegroeid met verschillende vaste methaanconcentraties (0.5%, 1%, 2%, 4%, 8%).
De groeisnelheid neemt behoorlijk toe als functie van de gebruikte methaanconcentratie en werd tijdens de groei gemonitord aan de hand van lazer interferometrie. Op SEM en AFM afbeeldingen is duidelijk zichtbaar dat de diamantkristallieten
afnemen in grootte als functie van de methaanconcentratie. Door deze afname in
korrelgrootte gaat ook de ruwheid afnemen. Op Raman spectra is een duidelijke intensiteitafname voor de diamantpiek als functie van de methaanconcentratie zichtbaar. Dit is in overeenstemming met de toename van korrelgrenzen voor lagen met
kleinere kristallieten. NCD van hoge diamantkwaliteit wordt dus gemaakt met lage
methaanconcentraties.
Het vijfde hoofdstuk is gewijd aan het opmeten van moeilijk opmeetbare Hall voltages. Een methode waar gewerkt wordt met een alternerend magneetveld is
volledig beschreven inclusief foutberekening. De bekomen formules zijn toegepast
op de meetresultaten, bekomen op een dunne (≈ 150 nm) en sterk gedoteerd B:NCD
(≈ 1021 cm−3
) laag. Het Hall voltage van de laag is lineair als functie van het magneetveld tussen 0.1 T en 2.0 T. Bij de lage magneetvelden gaat het Hall voltage op
in de ruis maar door meermaals te meten en de bekomen formules toe te passen
is het mogelijk een significant signaal te bekomen. Ook een vergelijkende studie
tussen ‘slechte’ zilververf contacten en ‘goede’ ohmische Ti/Al contacten is uitgevoerd. Hieruit blijkt dat de signaal tot ruisverhouding (S/N) bij de goede contacten
bijna tien maal hoger is.
Een systematische studie van de morfologie en de elektronische eigenschappen van
sterk boorgedoteerde dunne NCD lagen wordt gepresenteerd in hoofdstuk zes. Deze
lagen hebben ongeveer dezelfde dikte (≈ 150 nm), zijn gegroeid met een vaste B/Cverhouding (5000 ppm) maar met verschillende C/H-verhoudingen (1−5%) in de gasfase. De morfologie van de lagen is bestudeerd met XRD, AFM en SEM metingen die
bevestigen dat lagere C/H-verhoudingen leiden tot lagen waarin kristallieten gemiddeld groter zijn. Magnetotransport metingen onthullen een verlaging in de resistiviteit en een sterke stijging in de mobiliteit, welke de waarden van sterk gedoteerd
monokristallijn diamant benaderen bij een stijging van de gemiddelde korrelgrootte
van de lagen. In alle lagen daalt de temperatuursafhankelijkheid van de resistiviteit
als functie van de korreltgrootte en is de mobiliteit thermisch geactiveerd. Het is
mogelijk om de intra- en intergranulaire contributies voor de resistiviteit en de mobiliteit te scheiden wat erop wijst dat voor deze complexe systemen Matthiessens’s
rule toepasbaar is. De concentratie van de actieve ladingsdragers is gereduceerd
wanneer het B:NCD gegroeid wordt met een lagere C/H-verhouding. Dit is te wijten
aan een lagere boorincorporatie en is bevestigd met ‘neutron depth profiling’ (NDP)
en op basis van kritische temperaturen voor supergeleiding.
In de laatste twee hoofdstukken wordt een korte samenvatting gegeven over de
onderzoeksresultaten bekomen door andere onderzoeksgroepen op NCD lagen, vervaardigd op IMO.
Hoofdstuk zeven handelt over de elektromagnetische eigenschappen van sterk boorgedoteerde NCD lagen op lage temperatuur (< 80 K). Het lijkt erop dat supergeleiding in granulair materiaal kan zorgen voor een verhoging van de resistiviteit onder
invloed van hoge magneetvelden. Om locale eigenschappen op te meten werd ‘Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy’ (STM/S) toegepast en deze metingen
geven aan dat de supergeleiding lokaal zeer inhomogeen is.
In hoofdstuk acht wordt beschreven hoe men met boorgedoteerd NCD een stabiele
en zeer gevoelige DNA sensor kan vervaardigen. Doormiddel van tijdsafhankelijke impedantiemetingen tijdens een denaturatieproces kan men bepalen indien een
stukje DNA al dan niet een puntmutatie bevat
FIGURE 2 in Nemesia arenifera (Scrophulariaceae), a new species from the Sandveld, Northern Cape Province, South Africa, and the lectotypification of N. viscosa
No full textFIGURE 2.—Known distribution of Nemesia arenifera, based on specimens at PRE and NBG. Specimens collected through the National Herbarium Plant Collecting Programme (2005–2011), •; other collections, Θ.Published as part of Bester, Stoffel P. & Steyn, Hester M., 2013, Nemesia arenifera (Scrophulariaceae), a new species from the Sandveld, Northern Cape Province, South Africa, and the lectotypification of N. viscosa, pp. 49-54 in Phytotaxa 126 (1) on page 53, DOI: 10.11646/phytotaxa.126.1.6, http://zenodo.org/record/508528
Morphological and electronic properties of strongly boron-doped diamond films prepared by chemical vapor deposition
No full textIn dit werk ligt de focus op het groeien en het karakteriseren van dunne diamantlagen die vervaardigd zijn met ‘chemical vapor deposition’ (CVD). De bestudeerde
diamantlagen hebben een maximale dikte van 200 nm, bestaan uit vele kristallieten
met een gemiddelde diameter kleiner dan 100 nm en behoren tot het nanokristallijn
diamant (NCD).
In het eerste hoofdstuk worden de structuur en de bijzondere eigenschappen van
monokristallijn diamant beschreven. Aan de hand van het type onzuiverheden (stikstof, boor) en de hoeveelheid onzuiverheden wordt een classificatie gemaakt voor dit
mono-kristallijn diamant. Ook polykristallijn diamant wordt besproken en opgedeeld
in hoofdzakelijk microkristallijn en nanokristallijn diamant. Microkristallijn diamant
bevat kristallieten die gemiddeld groter zijn dan 500 nm en nanokristallijn diamant
bevat kristallieten die gemiddeld kleiner zijn dan 500 nm.
In het tweede hoofdstuk wordt dieper ingegaan op het vervaardigen van synthetisch
diamant. Monokristallijn diamant wordt het makkelijkst vervaardigd onder hoge druk
en hoge temperatuur (HPHT) maar is helemaal niet zo zuiver als CVD diamant. Het
kan wel gebruikt worden als basis om een zeer zuivere CVD diamantlaag op af te
zetten. Dunne diamantlagen worden voornamelijk vervaardigd door een geschikt
staal (silicium, zuiver glas, ...) onder te dompelen in een suspensie van detonatie diamant-korrels welke een gemiddelde diameter van 5 − 10 nm hebben. Een
enkelvoudige laag van deze korrels blijft na spoelen met water over en kan dan met
behulp van CVD uitgroeien tot een gesloten NCD-laag. De groei gebeurt op relatief
lage temperatuur (≈ 800◦C) en op lage druk (≈ 30 mbar). Een overvloed aan waterstofgas en een beetje methaangas (0.5% tot 10%) worden met behulp van microgolven tot een plasma gebracht waardoor het kristalrooster van het diamant wordt uitgebreid. Dit gebeurt door een aaneenschakeling van complexe radicalaire chemische
reacties. Door de additie van andere gassen kan men systematisch onzuiverheden
toevoegen in het kristalrooster van diamant. In dit werk werd trimethylboraan (TMB)
gebruikt om boorgedoteerd diamant (B:NCD) te vervaardigen. Deze p-type dotering
is 0.37 eV boven de valentieband gelegen en zorgt voor de blauwe kleur van het
diamant en voor elektrische geleiding. Concentraties van bijna 1022 cm−3 kunnen
worden behaald en bij concentraties van 1020 − 1021 cm−3
ligt de isolator−metaal
transitie. Boven deze transitie wordt diamant supergeleidend op temperaturen lager
dan 12 K.
In het eerste deel van hoofdstuk drie wordt nagegaan hoe sterk gedoteerde en waterstof getermineerde B:NCD lagen, gegroeid op zuiver glas, gereinigd kunnen worden met een sterk oxiderend mengsel. Dit onderzoek werd uitgevoerd aangezien
meerdere keren werd vastgesteld dat sterk boorgedoteerde lagen aangetast worden
en afbladeren tijdens het reinigen op hoge temperaturen met een sterk oxiderend
mengsel. Het gebruikte oxiderende mengsel bestaat uit 100 ml 95% zwavelzuur
(H2SO4) en 50 gr kaliumnitride (KNO3) verdunt met 100 ml water. Gedurende het
oxidatieproces, werden de stalen en het mengsel op een matige 95◦C gehouden
gedurende 17 uur. Contacthoekmetingen met waterdruppels werden voor, na 3 uur
en na 17 uur reageren uitgevoerd. De lagen bleken volledig intact te zijn en een
sterke daling in contacthoek werd waargenomen. Een niet destructieve methode
voor het reinigen en het oxideren van een oppervlak van een sterk gedoteerde B:NCD
laag werd bekomen.
In het tweede deel van hoofdstuk 3 wordt aan de hand van de Owens, Wendt, Rabel en Kaelble (‘OWRK’) methode de oppervlakte-energie van waterstof beëindigde
NCD (NCD:H) lagen bepaald. Eerst worden druppels van zuivere vloeistoffen afgezet
op het NCD:H waaruit de contacthoeken worden opgemeten. Met de gekende disperse en polaire oppervlakte-energieën van deze vloeistoffen en met de gemeten
waarden van de contacthoeken die ze maken met NCD:H wordt de waarde van de
oppervlakte-energie van NCD:H berekend (34 ± 5 mN/m). In een tweede experiment
worden alcohol(ethanol)/water mengsels gebruikt met waarden voor de disperse en
de polaire oppervlakte-energieën bekomen door Hong en Chen. De waarde van de
oppervlakte-energie voor NCD:H (30 ± 10 mN/m) is ongeveer dezelfde als in het
voorgaande experiment maar de fout erop is een stuk groter. In het derde experiment gaan de oppervlakte-energieën van de alcohol/water mengsels bepaald worden
door ijking op oppervlakken van verschillende polymeren met gekende oppervlakteenergieën. In het tweede experiment is dit volgens de literatuur op slechts één
polymeer uitgevoerd. De waarde van de berekende oppervlakte-energie van NCD:H
(16 ± 2 mN/m) bevat nu een groot polair deel wat niet meteen verwacht wordt en
is ongeveer halveert in waarde. In een laatste experiment worden de oppervlakteenergieën van de polymeren die gebruikt werden voor het ijken van de alcohol/water
mengsels eerst geijkt met zuivere vloeistoffen wat uiteindelijk dezelfde waarde voor
de oppervlakte-energie van NCD:H (16±4 mN/m) als in experiment drie oplevert. De
verhoogde polaire component van de oppervlakte-energie in de laatste twee experimenten is hoogst waarschijnlijk te wijten aan een grotere affiniteit van alcohol voor
het oppervlak van NCD:H waardoor de oppervlakte-energie van een alcohol/NCD:H
oppervlak in plaats van een NCD:H oppervlak wordt opgemeten. Uit de laatste experimenten kan besloten worden dat de bepaling van een oppervlakte-energie aan
de hand van contacthoekmetingen best met zuivere vloeistoffen en niet met alcohol/water mengsels uitgevoerd wordt.
Hoofdstuk vier handelt over ongedoteerde (intrinsieke) NCD lagen van 150 nm dik,
gegroeid met verschillende vaste methaanconcentraties (0.5%, 1%, 2%, 4%, 8%).
De groeisnelheid neemt behoorlijk toe als functie van de gebruikte methaanconcentratie en werd tijdens de groei gemonitord aan de hand van lazer interferometrie. Op SEM en AFM afbeeldingen is duidelijk zichtbaar dat de diamantkristallieten
afnemen in grootte als functie van de methaanconcentratie. Door deze afname in
korrelgrootte gaat ook de ruwheid afnemen. Op Raman spectra is een duidelijke intensiteitafname voor de diamantpiek als functie van de methaanconcentratie zichtbaar. Dit is in overeenstemming met de toename van korrelgrenzen voor lagen met
kleinere kristallieten. NCD van hoge diamantkwaliteit wordt dus gemaakt met lage
methaanconcentraties.
Het vijfde hoofdstuk is gewijd aan het opmeten van moeilijk opmeetbare Hall voltages. Een methode waar gewerkt wordt met een alternerend magneetveld is
volledig beschreven inclusief foutberekening. De bekomen formules zijn toegepast
op de meetresultaten, bekomen op een dunne (≈ 150 nm) en sterk gedoteerd B:NCD
(≈ 1021 cm−3
) laag. Het Hall voltage van de laag is lineair als functie van het magneetveld tussen 0.1 T en 2.0 T. Bij de lage magneetvelden gaat het Hall voltage op
in de ruis maar door meermaals te meten en de bekomen formules toe te passen
is het mogelijk een significant signaal te bekomen. Ook een vergelijkende studie
tussen ‘slechte’ zilververf contacten en ‘goede’ ohmische Ti/Al contacten is uitgevoerd. Hieruit blijkt dat de signaal tot ruisverhouding (S/N) bij de goede contacten
bijna tien maal hoger is.
Een systematische studie van de morfologie en de elektronische eigenschappen van
sterk boorgedoteerde dunne NCD lagen wordt gepresenteerd in hoofdstuk zes. Deze
lagen hebben ongeveer dezelfde dikte (≈ 150 nm), zijn gegroeid met een vaste B/Cverhouding (5000 ppm) maar met verschillende C/H-verhoudingen (1−5%) in de gasfase. De morfologie van de lagen is bestudeerd met XRD, AFM en SEM metingen die
bevestigen dat lagere C/H-verhoudingen leiden tot lagen waarin kristallieten gemiddeld groter zijn. Magnetotransport metingen onthullen een verlaging in de resistiviteit en een sterke stijging in de mobiliteit, welke de waarden van sterk gedoteerd
monokristallijn diamant benaderen bij een stijging van de gemiddelde korrelgrootte
van de lagen. In alle lagen daalt de temperatuursafhankelijkheid van de resistiviteit
als functie van de korreltgrootte en is de mobiliteit thermisch geactiveerd. Het is
mogelijk om de intra- en intergranulaire contributies voor de resistiviteit en de mobiliteit te scheiden wat erop wijst dat voor deze complexe systemen Matthiessens’s
rule toepasbaar is. De concentratie van de actieve ladingsdragers is gereduceerd
wanneer het B:NCD gegroeid wordt met een lagere C/H-verhouding. Dit is te wijten
aan een lagere boorincorporatie en is bevestigd met ‘neutron depth profiling’ (NDP)
en op basis van kritische temperaturen voor supergeleiding.
In de laatste twee hoofdstukken wordt een korte samenvatting gegeven over de
onderzoeksresultaten bekomen door andere onderzoeksgroepen op NCD lagen, vervaardigd op IMO.
Hoofdstuk zeven handelt over de elektromagnetische eigenschappen van sterk boorgedoteerde NCD lagen op lage temperatuur (< 80 K). Het lijkt erop dat supergeleiding in granulair materiaal kan zorgen voor een verhoging van de resistiviteit onder
invloed van hoge magneetvelden. Om locale eigenschappen op te meten werd ‘Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy’ (STM/S) toegepast en deze metingen
geven aan dat de supergeleiding lokaal zeer inhomogeen is.
In hoofdstuk acht wordt beschreven hoe men met boorgedoteerd NCD een stabiele
en zeer gevoelige DNA sensor kan vervaardigen. Doormiddel van tijdsafhankelijke impedantiemetingen tijdens een denaturatieproces kan men bepalen indien een
stukje DNA al dan niet een puntmutatie bevat
Interface Morphology of Al, Ge, and in Overlayers on Gaas(100) by Polar-Angle-Resolved Photoemission
No full textLSELPRXUniv wisconsin,dept phys,madison,wi 53706. Stoffel, ng, at&t bell labs,murray hill,nj 07974.ISI Document Delivery No.: TJ42
- …
